330kV变电站在长距离输电中起着十分重要的作用。尤其将西部大量电能向东部输送时,需要设置一些中间环节的变电站。这些变电站常常设置在空旷、偏避的地区,一旦遭受雷击或电力系统过电压,极易造成巨大的经济损失,导致地区电网间的解裂。因此,应当保证变电站内的避雷器处于一个稳定的工作状态。为了使变电站内的避雷器运行具有稳定性,应尽可能改善其内部电阻片电位分布,以达到降低最大电压承担率,而降低电压承担率可通过改变均压环的结构来实现,而均压环的材质决定其金具表面的电场强度应到受到一定的控制。然而电压承担率与均压环结构的关系十分复杂,难以建立准确的数学模型。因此,本文首先将研究对象所处的50Hz工频电场,转化到准静电场进行处理。通过研究110kV绝缘子轴向电场的变化,分析均压环对轴向电位分布及电场强度分布的影响。其次,通过避雷器参数化建模及仿真模型的对称处理,从避雷器自身结构出发,由外至内,依次分析避雷器伞裙表面的电位分布特性、电阻片的电位分布特性与电压承担率;伞裙表面电场强度分布特性及均压环表面的电场分布特性,并总结各自所具有的特点。最后,通过支持向量机与微分进化算法完成均压环结构的优化工作,优化结果表明电阻片最大电压承担率及金具表面的电场强度都有了很大的改善,达到了优化电阻片的电位分布的目的。